一种大半径环向水平孔道预应力钢绞线穿束装置及方法与流程

本发明涉及核电站预应力施工领域，具体涉及一种大半径环向水平孔道预应力钢绞线穿束装置及方法。

背景技术：

新型核电站后张法有粘结预应力系统，其水平环向预应力孔道环向半径大、孔道长约160米，孔道内径小且其内钢绞线密集，水平环向孔道多，分布于标高-8m至65m壳体上，故其穿束施工作业面需上下移动，且移动空间狭小。钢绞线整束牵引的穿束工艺中，相关设备笨重、且需要钢绞线编束施工作业面。对于水平环向预应力孔道穿束施工，钢绞线整束牵引的穿束工艺难以适用。在使用穿束机进行预应力钢绞线穿束的常规作业过程中，对于同一水平环向孔道而言：开始的几根钢绞线，因孔道内摩擦系数较大，难以从孔道的出口端穿出，通过率较低，一般需要浪费六七根钢绞线作为铺垫；并且最后的几根钢绞线因孔道内已存在的钢绞线密集，难以从孔道的出口端穿出。因此，对于大半径环向水平孔道预应力钢绞线穿束施工，现有技术中使用穿束机进行预应力钢绞线穿束的常规作业，存在明显的局限性，难以满足新型核电站水平环向预应力孔道的钢绞线穿束施工需求，且会造成了钢绞线的大量浪费。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种大半径环向水平孔道预应力钢绞线穿束装置及方法，以解决现有技术中核电站水平环向预应力孔道的钢绞线穿束施工存在最初和最后的钢绞线穿束难度大、存在浪费钢绞线的问题，实现适用于水平环向孔道穿束需上下移动且施工作业面狭小的环境要求，同时便于水平环向孔道的最初和最后几根钢绞线施工，避免钢绞线浪费的目的。

本发明通过下述技术方案实现：

一种大半径环向水平孔道预应力钢绞线穿束装置，包括相互螺纹连接的锥形套筒一、锥形套筒二，所述锥形套筒一与锥形套筒二之间可拆卸连接锁止机构，所述锁紧机构用于限制锥形套筒一与锥形套筒二之间的相对运动；还包括引导钢丝绳，所述引导钢丝绳的两端分别位于锥形套筒一、锥形套筒二的小径端；所述锥形套筒二内还设置用于容纳待穿束钢绞线的中心丝端头的插孔；当锥形套筒一与锥形套筒二相连时，锥形套筒一、锥形套筒二各自的小径端相互远离。

针对现有技术中核电站水平环向预应力孔道的钢绞线穿束施工存在最初和最后的钢绞线穿束难度大、浪费钢绞线的问题，本发明提出一种大半径环向水平孔道预应力钢绞线穿束装置，本装置主要包括锥形套筒一、锥形套筒二以及引导钢丝绳。其中锥形套筒一与锥形套筒二通过螺纹连接，连接后锥形套筒一、锥形套筒二各自的小径端相互远离，即是锥形套筒一的小径端位于远离锥形套筒二的一端，锥形套筒二的小径端位于远离锥形套筒一的一端。当锥形套筒一与锥形套筒二相连后，可通过锁紧机构限制它们的相对运动。锥形套筒二内还设置用于容纳待穿束钢绞线的中心丝端头的插孔，使用时剥出待穿束钢绞线的中心丝，将其置入锥形套筒二的插孔中，使待穿束的钢绞线随着锥形套筒二共同运动。本申请使用过程如下：将引导钢丝绳引入待穿束的预应力水平环向孔道中；剥出待穿束钢绞线的中心丝，将其置入锥形套筒二的插孔中；通过螺纹连接锥形套筒一与锥形套筒二，并用锁止机构锁止；牵引引导钢丝绳，带动钢绞线进入预应力水平环向孔道中，直至完成一圈环形的穿束；解除锁止机构的锁止，旋开锥形套筒一和锥形套筒二，切断钢绞线，完成一次穿束。本申请适用于核电站水平环向预应力孔道中各组钢绞线的穿束作业，尤其能够解决现有技术中，开始的几根钢绞线因孔道内摩擦系数较大，难以从孔道的出口端穿出，通过率较低导致钢绞线浪费的问题；此外，通过锥形套筒一、锥形套筒二的小径端锥形结构，还能够解决最后的几根钢绞线因孔道内已存在的钢绞线密集、难以从孔道的出口端穿出的问题。

进一步的，所述锥形套筒一一端设置内螺纹孔，所述锥形套筒二一端设置外螺纹段，所述内螺纹孔与外螺纹段相互匹配。

进一步的，所述引导钢丝绳从锥形套筒一远离内螺纹的一端穿出，所述引导钢丝绳从锥形套筒二远离外螺纹的一端穿出。

进一步的，所述引导钢丝绳的两端均带有端头压锚，所述锥形套筒一、锥形套筒二内均设置有与端头压锚的尺寸匹配的腔体。避免牵引过程中，引导钢丝绳的端部从锥形套筒一、锥形套筒二内脱落。

进一步的，所述锁止机构包括锁止销、位于锥形套筒一上且连通至内螺纹孔的销孔一、位于锥形套筒二的外螺纹段上的销孔二，所述销孔一、销孔二均与锁止销相匹配。锥形套筒一与锥形套筒二连接到位后，销孔一、销孔二相互正对，插入锁止销即可实现锁止功能。

进一步的，所述插孔的轴线平行于锥形套筒二的轴线，还包括用于防止待穿束钢绞线的中心丝从插孔中脱落的防脱机构。

所述防脱机构为与插孔连通的扩径孔，所述扩径孔用于容纳待穿束钢绞线的中心丝被镦粗的端头。

进一步的，所述插孔有n个，n个插孔环形均布在锥形套筒二上，其中n≥3。便于一次完成多根钢绞线的穿束。

一种大半径环向水平孔道预应力钢绞线穿束装置的穿束方法，包括：

s1、使引导钢丝绳的两端分别插入至锥形套筒一、锥形套筒二内；

s2、将引导钢丝绳引入待穿束的预应力水平环向孔道中；

s3、剥出待穿束钢绞线的中心丝，将其置入锥形套筒二的插孔中并固定；

s4、通过螺纹连接锥形套筒一与锥形套筒二，并用锁止机构锁止；

s5、牵引引导钢丝绳，带动钢绞线进入预应力水平环向孔道中，直至完成一圈环形的穿束；

s6、解除锁止机构的锁止，旋开锥形套筒一和锥形套筒二，切断钢绞线，完成一次穿束。

进一步的，所述引导钢丝绳的两端端头进行压锚，使牵引引导钢丝绳的过程中，引导钢丝绳的端头不会从锥形套筒一、锥形套筒二中脱落；待穿束钢绞线的中心丝置入锥形套筒二的插孔中后，使用墩头机镦粗待穿束钢绞线的中心丝端头，使中心丝端头无法通过插孔。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

本发明一种大半径环向水平孔道预应力钢绞线穿束装置及方法，适用于核电站水平环向预应力孔道中各组钢绞线的穿束作业，尤其能够解决现有技术中，开始的几根钢绞线因孔道内摩擦系数较大，难以从孔道的出口端穿出，通过率较低导致钢绞线浪费的问题；此外，通过锥形套筒一、锥形套筒二的小径端锥形结构，还能够解决最后的几根钢绞线因孔道内已存在的钢绞线密集、难以从孔道的出口端穿出的问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明具体实施例中锥形套筒一的剖视图；

图2为本发明具体实施例中锥形套筒二的剖视图；

图3为本发明具体实施例的整体示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-锥形套筒一，2-锥形套筒二，3-引导钢丝绳，4-插孔，5-端头压锚，6-锁止销，7-销孔一，8-销孔二，9-扩径孔，10-中心丝。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1：

如图1至图3所示的一种大半径环向水平孔道预应力钢绞线穿束装置，包括相互螺纹连接的锥形套筒一1、锥形套筒二2，所述锥形套筒一1与锥形套筒二2之间可拆卸连接锁止机构，所述锁紧机构用于限制锥形套筒一1与锥形套筒二2之间的相对运动；还包括引导钢丝绳3，所述引导钢丝绳3的两端分别位于锥形套筒一1、锥形套筒二2的小径端；所述锥形套筒二2内还设置用于容纳待穿束钢绞线的中心丝端头的插孔4；当锥形套筒一1与锥形套筒二2相连时，锥形套筒一1、锥形套筒二2各自的小径端相互远离。

本实施例装置小巧、承载力大，能够顺利的将钢绞线穿过大半径环向水平预应力孔道。并且设计简单，操作安全快捷，极大的减少了钢绞线的浪费，提高了施工效率。

实施例2：

如图1至图3所示的一种大半径环向水平孔道预应力钢绞线穿束装置，在实施例1的基础上，所述锥形套筒一1一端设置内螺纹孔，所述锥形套筒二2一端设置外螺纹段，所述内螺纹孔与外螺纹段相互匹配。所述引导钢丝绳3从锥形套筒一1远离内螺纹的一端穿出，所述引导钢丝绳3从锥形套筒二2远离外螺纹的一端穿出。所述引导钢丝绳3的两端均带有端头压锚5，所述锥形套筒一1、锥形套筒二2内均设置有与端头压锚5的尺寸匹配的腔体。所述锁止机构包括锁止销6、位于锥形套筒一1上且连通至内螺纹孔的销孔一7、位于锥形套筒二2的外螺纹段上的销孔二8，所述销孔一7、销孔二8均与锁止销6相匹配。所述插孔4的轴线平行于锥形套筒二2的轴线，还包括用于防止待穿束钢绞线的中心丝从插孔4中脱落的防脱机构。所述防脱机构为与插孔4连通的扩径孔9，所述扩径孔9用于容纳待穿束钢绞线的中心丝被镦粗的端头。四个插孔4环形均布在锥形套筒二2上。

通过本实施例的穿束方法包括：

将引导钢丝绳3的两端分别穿入锥形套筒一1、锥形套筒二2内，引导钢丝绳3两端端头压锚，

将引导钢丝绳3引入待穿束的预应力水平环向孔道中；

剥出待穿束钢绞线的中心丝10，将其置入锥形套筒二2的插孔4中并固定；

通过螺纹连接锥形套筒一1与锥形套筒二2，并用锁止机构锁止；

牵引引导钢丝绳3，带动钢绞线进入预应力水平环向孔道中，直至完成一圈环形的穿束；

解除锁止机构的锁止，旋开锥形套筒一1和锥形套筒二2，切断钢绞线，完成一次穿束，此时即可重新剥出待穿束钢绞线的中心丝，并将其置入锥形套筒二2的插孔4中，进行下一次的穿束作业。

优选的，所述引导钢丝绳3的两端端头进行压锚，使牵引引导钢丝绳3的过程中，引导钢丝绳3的端头不会从锥形套筒一1、锥形套筒二2中脱落；

优选的，待穿束钢绞线的中心丝置入锥形套筒二2的插孔4中后，使用墩头机镦粗待穿束钢绞线的中心丝端头，使中心丝端头无法通过插孔4。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。